專(zhuān)利名稱(chēng)：一種檢測(cè)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)攻擊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別涉及一種檢測(cè)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)攻擊的方法。
背景技術(shù)：
在無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都承擔(dān)了路由的角色，負(fù)責(zé)收取并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，這樣一來(lái)，大部分?jǐn)?shù)據(jù)包需要經(jīng)過(guò)若干中間節(jié)點(diǎn)的協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)，最后才能夠順利到達(dá)目的地。 如果任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了問(wèn)題，那么這個(gè)數(shù)據(jù)包將產(chǎn)生丟失，因此保持網(wǎng)絡(luò)的連接性和可用性是無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)很重要的問(wèn)題。無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)一般都允許節(jié)點(diǎn)自由地加入與離開(kāi)，并且由于無(wú)線信道都是可以公開(kāi)并且共享的，因此在這樣的環(huán)境下，自私以及惡意節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的可能性非常高。自私節(jié)點(diǎn)的主要特點(diǎn)是由于不愿意消耗過(guò)多的資源為其他節(jié)點(diǎn)服務(wù)，惡意節(jié)點(diǎn)的主要目的則是攻擊網(wǎng)絡(luò)，它的行為特點(diǎn)是有意的不轉(zhuǎn)發(fā)行為，例如采取頻繁廣播、黑洞攻擊以及拒絕服務(wù)攻擊等。因此，如何有效的檢測(cè)惡意節(jié)點(diǎn)，防止他們對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成進(jìn)一步的傷害，是人們關(guān)心的主要內(nèi)容?，F(xiàn)有的許多無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議都提出了一些針對(duì)惡意節(jié)點(diǎn)的措施?；谡J(rèn)證的自組網(wǎng)路由是一種按需的安全路由協(xié)議，它主要依賴(lài)于數(shù)字簽名來(lái)識(shí)別惡意的行為；安全按需路由協(xié)議是在基于向量自組路由協(xié)議基礎(chǔ)上提出的一個(gè)擴(kuò)展，它主要通過(guò)提供完整性和不可否認(rèn)性等安全機(jī)制來(lái)進(jìn)行路由保護(hù)。這個(gè)方法需要假設(shè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存在事先分配的公鑰。安全敏感的自組路由協(xié)議(Security-Aware Ad-hoc Routing)提供了一套可用于任何按需安全路由協(xié)議的框架，它結(jié)合安全信息和路由表來(lái)動(dòng)態(tài)控制路由選擇策略，其中它需要同一個(gè)信任等級(jí)的節(jié)點(diǎn)需要共享一個(gè)密鑰。從以上討論可以看出，現(xiàn)有的許多針對(duì)惡意節(jié)點(diǎn)的解決措施大都基于公鑰基礎(chǔ)設(shè)施。這類(lèi)方法的主要問(wèn)題在于需要一個(gè)中心的或是分布式的第三方來(lái)負(fù)責(zé)密鑰管理，但是這類(lèi)需要信任中心的方案是與無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)特性的臨時(shí)性和即時(shí)性相違背的；并且，這些方法也不能解決自私節(jié)點(diǎn)或是惡意節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的惡意破壞行為，因?yàn)樗鼈兌加泻戏ǖ墓借€匹配或是數(shù)字簽名。進(jìn)一步地，公私鑰的操作所帶來(lái)的計(jì)算量也給資源受限的節(jié)點(diǎn)帶來(lái)了不小的負(fù)擔(dān)。基于此，現(xiàn)有技術(shù)確有改善的必要。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有基于密碼技術(shù)的攻擊檢測(cè)技術(shù)存在的高計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)、第三方認(rèn)證中心難以適應(yīng)自組織網(wǎng)絡(luò)方式以及無(wú)法檢測(cè)惡意節(jié)點(diǎn)等行為，本發(fā)明提供一種檢測(cè)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)攻擊的方法，并通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種檢測(cè)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)攻擊的方法，包括以下步驟SI、在無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)B是節(jié)點(diǎn)A的前一跳，將節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)、能力評(píng)價(jià)以及推薦評(píng)價(jià)進(jìn)行建模，得到節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任值；
S2、基于路由發(fā)現(xiàn)的信任分發(fā)機(jī)制，將所述節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任值分發(fā)到節(jié)點(diǎn)A的下一跳節(jié)點(diǎn)；S3、所述節(jié)點(diǎn)A的下一跳節(jié)點(diǎn)基于所述信任值，確定路由策略，以實(shí)現(xiàn)在其后的路徑節(jié)點(diǎn)選擇時(shí)對(duì)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中的攻擊檢測(cè)。所述步驟SI包括以下步驟S11、將節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的推薦評(píng)價(jià)初始化；S12、計(jì)算節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的能力評(píng)價(jià)及經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)；S13、根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的推薦評(píng)價(jià)、能力評(píng)價(jià)及經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià),建立節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任向量；
S14、使用信任策略向量將節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任向量歸一化，得到節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任值。所述步驟S12進(jìn)一步包括節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的能力評(píng)價(jià)計(jì)算公式為aKb=(l-PA’B)*(l-PB’A)；
式中aKb為節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的能力評(píng)價(jià)，PA，B為節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B的丟包率，PB,A為節(jié)點(diǎn)B到節(jié)點(diǎn)A的丟包率；當(dāng)節(jié)點(diǎn)B是節(jié)點(diǎn)A的鄰居節(jié)點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)攻擊的方法，其特征在于，包括以下步驟 51、在無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)B是節(jié)點(diǎn)A的前一跳，將節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)、能力評(píng)價(jià)以及推薦評(píng)價(jià)進(jìn)行建模，得到節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任值； 52、基于路由發(fā)現(xiàn)的信任分發(fā)機(jī)制，將所述節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任值分發(fā)到節(jié)點(diǎn)A的下一跳節(jié)點(diǎn)； 53、所述節(jié)點(diǎn)A的下一跳節(jié)點(diǎn)基于所述信任值，確定路由策略，以實(shí)現(xiàn)在其后的路徑節(jié)點(diǎn)選擇時(shí)對(duì)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中的攻擊檢測(cè)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟SI包括以下步驟 SI I、將節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的推薦評(píng)價(jià)初始化； 512、計(jì)算節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的能力評(píng)價(jià)及經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)； 513、根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的推薦評(píng)價(jià)、能力評(píng)價(jià)及經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià),建立節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任向量； 514、使用信任策略向量將節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任向量歸一化，得到節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的Ih任值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S12進(jìn)一步包括節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的能力評(píng)價(jià)計(jì)算公式為Λ=(ι-ρα,β)*(ι-ρβ,α)； 式中aKb為節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的能力評(píng)價(jià)，PA，B為節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B的丟包率，PB,A為節(jié)點(diǎn)B到節(jié)點(diǎn)A的丟包率； 當(dāng)節(jié)點(diǎn)B是節(jié)點(diǎn)A的鄰居節(jié)點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)計(jì)算公式為
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S13中，節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任向量為V(A — B) = [aEb；aKb；aRb]，式中V(A — B)為節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任向量，aEb為節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)，aKb節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的能力評(píng)價(jià)，aRb節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的推薦評(píng)價(jià)。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S14中使用信任策略向量將節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任向量歸一化為
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任值隨時(shí)間衰減，其公式為
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步驟S14后進(jìn)一步包括 S15、根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任值，計(jì)算節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的推薦評(píng)價(jià)，并返回步驟S12繼續(xù)執(zhí)行。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的推薦評(píng)價(jià)公式為
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述基于路由發(fā)現(xiàn)的信任分發(fā)機(jī)制是指當(dāng)節(jié)點(diǎn)A需要發(fā)送路由請(qǐng)求消息給下一跳節(jié)點(diǎn)時(shí)，將節(jié)點(diǎn)A對(duì)其前一跳節(jié)點(diǎn)B的信任值分發(fā)到節(jié)點(diǎn)A的下一跳節(jié)點(diǎn)。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟S3進(jìn)一步數(shù)據(jù)包括以下步驟 531、在發(fā)起新的路由發(fā)現(xiàn)前，檢查自身路由表或路由緩存中是否存在到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路徑，若存在，則直接按已有路徑發(fā)送數(shù)據(jù)包，若不存在，則洪泛路由請(qǐng)求消息，并繼續(xù)執(zhí)行步驟S32 ； 532、中間節(jié)點(diǎn)在接收到路由請(qǐng)求消息后，檢查自身路由表或路由緩存中是否存在到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路徑，若存在，則直接按已有路徑發(fā)送數(shù)據(jù)包，若不存在，則檢查所有可能路徑中下一跳節(jié)點(diǎn)的信任值并根據(jù)路由策略選擇下一跳節(jié)點(diǎn)； 533、判斷數(shù)據(jù)包是否到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，若沒(méi)有，則返回步驟S32繼續(xù)執(zhí)行，否則結(jié)束該路由發(fā)現(xiàn)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述路由策略為設(shè)置信任值閥值，判斷所有可能路徑中下一跳節(jié)點(diǎn)的信任值是否超過(guò)信任值閥值，在所有超過(guò)信任值閥值的下一跳節(jié)點(diǎn)中選擇路徑最短的節(jié)點(diǎn)為下一跳節(jié)點(diǎn)； 或者所述路由策略為將所有可能路徑中下一跳節(jié)點(diǎn)的信任值最高的節(jié)點(diǎn)確定為下一跳節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種檢測(cè)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)攻擊的方法，包括以下步驟S1、在無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)B是節(jié)點(diǎn)A的前一跳，將節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)、能力評(píng)價(jià)以及推薦評(píng)價(jià)進(jìn)行建模，得到節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任值；S2、基于路由發(fā)現(xiàn)的信任分發(fā)機(jī)制，將所述節(jié)點(diǎn)A對(duì)節(jié)點(diǎn)B的信任值分發(fā)到節(jié)點(diǎn)A的下一跳節(jié)點(diǎn)；S3、所述節(jié)點(diǎn)A的下一跳節(jié)點(diǎn)基于所述信任值，確定路由策略，以實(shí)現(xiàn)在其后的路徑節(jié)點(diǎn)選擇時(shí)對(duì)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中的攻擊檢測(cè)。本發(fā)明用于幫助監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)以及及時(shí)檢測(cè)攻擊者的存在，保證了無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的安全有效運(yùn)行。
文檔編號(hào)H04W40/04GK102946606SQ20121050780
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者龔偉, 劉克彬, 劉云浩 申請(qǐng)人:清華大學(xué)